Формулы по физике

———————————————————————————————————————————————

Кинематика

Траектория – это линия, по которой двигалась точка (след), например – окружность, отрезок, парабола.

Путь (S) – это длина траектории, измеряется в метрах.

Путь: 1) если рассматривается движение только в одну сторону, то S = |x₁–x₀|, где x₁ и x₀ – начальная и конечная координаты;

2) если – нет, то S = S₁ + S₂ , где S₁ – это путь “туда”, S₂ –“обратно”. В точке поворота v = 0, из этого уравнения находят время t₁ (“туда”).

Мгновенная скорость: v_х = x^′(t) (по определению).

Мгновенное ускорение: a_х = x^′′(t) = v_х^′(t) (по определению).

Уравнения движения: (координатная форма записи).

Замечание! – это проекции скорости и ускорения на ось ОХ и поэтому могут быть отрицательными!

Уравнения движения: (форма записи через путь S, не вводя ось OX).

Замечание! 1) Использовать, только при движении в одну сторону (!);

2) Знак “”: замедление “–“, ускорение “+”.

Средняя скорость: ;

Замечание! Если движение равнопеременное, то верна и такая формула:

.

Движение тела, брошенного под углом к горизонту (с земли на землю):

Перемещение:

1) Координаты тела:

где

2. Скорость тела:

3) Ускорение: a_x = 0, a_y = – g

4. Угол полета (угол между и OX):

;

Равномерное движение по окружности:

Частота (по определению): , где N – число оборотов за время t,

T – время одного оборота (период).

Угловая скорость (по определению): ω = φ^′(t), где φ – функция угла поворота от времени.

Для равномерного вращения: , где φ – угол поворота (в радианах) за время t.

Скорость (линейная):

Центростремительное ускорение:

Динамика.

Второй закон Ньютона: , где (результирующая сила).

Замечание! Второй закон Ньютона применяют к каждой массе в отдельности.

Если необходимо, то уравнение записывают в проекциях на оси X и Y.

Силы, имеющие свои формулы: – сила трения: F_тр = μN,

– гравитационная сила (сила тяжести): ,

– сила упругости: F_упр = kּ∆x (закон Гука),

– сила Архимеда: F_Арх = ρ_жgV₁ (закон Архимеда),

– силы поверхностного натяжения: F_н = σL,

– сила Кулона: (закон Кулона),

– сила Ампера: F_А = IBLsinα,

– сила Лоренца: F_л = qvBsinα.

Третий закон Ньютона: (действие одного тела равно противодействию другого).

Сила трения (скольжения): F_тр = μN, где N – это сила реакции опоры (направлена

перпендикулярно к плоскости соприкосновения),

μ – это коэффициент трения.

Сила трения (покоя): F_тр(покоя) ≤ μN (равенство, если тело вот-вот может заскользить).

Замечание! Направление может быть как в одну, так и в другую сторону.

Сила трения (качения): F_тр(качения) ≤ μN (равенство, если колесо вот-вот может начать

проскальзывать (пробуксовывать или юзить)).

Замечание! Если двигатель автомобиля включен, то F_тр(качения) направлена вперёд (это сила тяги).

Если двигатель выключили, то F_тр(качения) направлена назад.

Вес тела (P) – это сила, с которой тело действует на опору или подвес.

Вес численно равен N или F_упр (по третьему закону Ньютона): P = N, P = F_упр.

Вес тела может изменяться. По умолчанию вес равен силе тяжести mg.

Импульс тела: , где m и v – это масса и скорость тела.

Импульс силы: , где ∆t – это время действия силы F, в результате

чего тело массой m изменило свою скорость

от до .

Четыре способа нахождения средней силы:

1. ,

2. F_{с р} = ma_{с р}, где a_{с р} находится из уравнения:

3. A_{с р} = F_{с р}ּS, где A_{с р} – это работа, S – перемещение.

4. , если сила менялась от F₁ до F₂ линейно.

————————————————————————————————————————————

Центростремительное ускорение

Вращение в вертикальной плоскости:

а) неравномерное (свободное):

б) равномерное:

в) вращение в горизонтальной плоскости (конический маятник):

OX: OY: Fcosα – mg = 0

г) колебания:

OY: OY: F₂ – mgcosα = 0

OX: mgּsinα = mּa_т h = R – Rcosα

Тангенциальное ускорение: a_т = gּsinα

Центростремительное ускорение:

Полное ускорение: , ()

————————————————————————————————————————————